DE102017204906A1 - Verbinderanordnung mit einem Anbringungsteil und teilweise sphärischen Beilagscheiben - Google Patents

Verbinderanordnung mit einem Anbringungsteil und teilweise sphärischen Beilagscheiben Download PDF

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DE102017204906.5A
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Florian Bardy
Jean-Michel Buchin
Florent Fauchery
Anthony Jerome
Guy Valembois
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Abstract

Verbinderanordnung (10) zum Verbinden von zumindest einem ersten (1) und einem zweiten (2) Element, wobei jedes Element (1, 2) eine Fläche (1a, 2a) hat, die sich im Allgemeinen senkrecht zu einer Fläche (2a, 1a) des anderen Elements (2, 1) erstreckt, wobei die Verbinderanordnung (10) aufweist: – ein im Allgemeinen L-förmiges Formstück (12) mit einem ersten Befestigungsteil (18) mit einer im Allgemeinen ebenen inneren (28) und äußeren (30) Fläche und zumindest einem Befestigungsloch (32) für eine Verbindung mit dem ersten Element (1), das sich zwischen der inneren (28) und der äußeren (30) Fläche er-streckt, einem zweiten Befestigungsteil (20), der sich im Allgemeinen winklig hin-sichtlich des ersten Befestigungsteils (18) erstreckt und eine innere (34) und eine äußere (36) ebene Fläche und zumindest ein Befestigungsloch (38) für eine Verbindung mit dem zweiten Element (2), das sich zwischen der inneren (34) und der äußeren (36) Fläche erstreckt, aufweist, wobei das Befestigungsloch (38) des zweiten Teils eine Mittelachse (39) hat, und einem Verbindungsstückteil (22), der integral den ersten (18) und den zweiten (20) Befestigungsteil verbindet; und – zumindest eine Beilagscheibe (80), die an der inneren Fläche (34) des zweiten Befestigungsteils derart angeordnet ist, dass sie im Allgemeinen um die Mittel-achse (39) des Befestigungslochs (38) des zweiten Teils zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Verbindungsstückteil (22) einen Lastabschnitt (40) hat, der zwischen einem konkaven Flächenabschnitt (42), der sich zwischen den inneren Flächen (28, 34) des ersten und des zweiten Befestigungsteils erstreckt, und einem konvexen Flächenabschnitt (44), der sich zwischen den äußeren Flächen (30, 36) des ersten (18) und des zweiten (20) Befestigungsteils erstreckt, definiert ist, wobei der konkave Flächenabschnitt (42) des Verbindungsstücks einen ersten Krümmungsradius (R1) hat, und im Allgemeinen um eine Mittelachse (39) des Befestigungslochs (38) des zweiten Teils zentriert ist, um so einen zweiten Radius (R2) zu definieren, und dadurch, dass – die Beilagscheibe (14) einander gegenüberliegende erste (50) und zweite (52) im Allgemeinen ebene Flächen und eine teilweise sphärische äußere Umfangs-fläche (56) aufweist, wobei die sphärische Umfangsfläche (56) einen Radius (RW) hat, der ungefähr gleich ist zu dem ersten Radius (R1) der konkaven Fläche (42) des Verbindungsstückteils, und die Beilagscheibe (14) einen Außendurchmesser (DW) von ungefähr zweimal dem zweiten Radius (R2) des konkaven Flächenabschnitts (42) des Verbindungsstücks hat, so dass die Beilagscheibe (14) eine Kraft (FW) im Allgemeinen gegen den Lastabschnitt (40) des Verbindungsstückteils ausübt, wenn die Beilagscheibe an dem zweiten Befestigungsteil (20) befestigt ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung, insbesondere Stecker mit Formstücken, die verwendet werden, um orthogonal zueinander angeordnete Elemente zu verbinden. Formstücke oder Klammern zum Verbinden von zwei oder mehreren Elemente sind im Allgemeinen bekannt. Wenn es beabsichtigt ist, eine Verbindung mit Flächen herzustellen, die im Allgemeinen senkrecht zueinander sind, sind solche Formstücke/Klammern im Allgemeinen oft L-förmig. Bei bestimmten Anwendungen, in denen das Gewicht ein wichtiger Faktor ist, wie beispielsweise in der Flugzeugindustrie, können derartige Formstücke aus einem Kompositmaterial mit in ein Harz eingebetteten Fasern sein. Ein derartiges Formstück ist aus der EP 2,379,313 B1 bekannt. Da derartige Materialien jedoch üblicherweise viel stärker sind in Richtung einer Kompression statt eines Zugs sind, müssen die Designer sicherstellen, dass ein solches Formstück keinen Zugbelastungen in einer Größenordnung ausgesetzt ist, die einen Ausfall der Formstück verursachen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Anordnung zum Verbinden von zumindest einem ersten und einem zweiten Element, wobei jedes Element eine Fläche hat, die sich im Allgemeinen winklig hinsichtlich einer Fläche des andern Elements erstreckt. Die Verbinderanordnung umfasst ein im Allgemeinen L-förmiges Formstück mit einem ersten Befestigungsteil, der im Allgemeinen eine ebene innere und eine ebene äußere Fläche hat und zumindest ein Befestigungsloch für eine Verbindung dem ersten Element hat, das sich zwischen der inneren und der äußeren Fläche erstreckt. Ein zweiter Befestigungsteil erstreckt sich im Allgemeinen winklig hinsichtlich des ersten Befestigungsteils und hat im Allgemeinen eine ebene innere und äußere Fläche. Zumindest ein Befestigungsloch für eine Verbindung mit dem zweiten Element erstreckt sich zwischen den inneren und äußeren Flächen, wobei das Befestigungsloch des zweiten Teils eine Mittelachse hat. Ein Verbindungsstückteil verbindet integral den ersten und den zweiten Befestigungsteil, wobei der Verbindungsstückteil einen Lastabschnitt hat, der zwischen einem konkaven Flächenabschnitt, der sich zwischen den inneren Flächen des ersten und des zweiten Befestigungsteils erstreckt, und einem konvexen Flächenabschnitt, der sich zwischen den äußeren Flächen des ersten und des zweiten Befestigungsteils erstreckt, definiert ist, wobei der konkave Flächenabschnitt des Lastabschnitts einen Krümmungsradius hat. Zumindest eine Beilagscheibe ist an der inneren Fläche des zweiten Befestigungsteils angeordnet, um im Allgemeinen um die Mittelachse des Befestigungslochs des zweiten Teils zentriert zu sein. Die Beilagscheibe hat gegenüberliegende erste und zweite im Allgemeinen ebene Flächen und eine äußere Umfangsfläche mit zumindest einem Abschnitt mit einem teilweise sphärischen Profil. Der teilweise sphärische Flächenabschnitt hat einen Radius, der ungefähr gleich ist dem ersten Radius der konkaven Fläche des Verbindungsstückteils und die Beilagscheibe ist derart bemessen, dass der sphärische Flächenabschnitt der Beilagscheibe gegen die konkave Fläche des Lastabschnitts des Verbindungsstücks angeordnet ist. Dadurch übt die Beilagscheibe eine Kraft im Allgemeinen gegen den Lastabschnitt des Verbindungsstückteils aus, wenn die Beilagscheibe an dem zweiten Befestigungsteil befestigt ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG VON EINIGEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehende Zusammenfassung, genauso wie die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn sie im Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen gelesen werden. Zum Zwecke der Illustrationen der Erfindung sind in den Zeichnungen, die schematisch sind, Ausführungsbeispiele gezeigt, die momentan bevorzugt sind. Es sollte dennoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die genauen Anordnungen und Ausgestaltungen, die gezeigt sind, limitiert ist. In den Zeichnungen:
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Verbinderanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Vorderansicht der Verbinderanordnung;
  • 3 ist eine Draufsicht auf die Verbinderanordnung;
  • 4 ist eine Seitenansicht der Verbinderanordnung;
  • 5 ist eine Ansicht entlang eines Schnitts 5-5 von 2;
  • 6 ist eine teilweise aufgerissene vergrößerte Ansicht eines Teils von 3;
  • 7 ist eine Ansicht entlang eines Schnitts 7-7 aus 6;
  • 8 ist eine vergrößerte Seitenansicht einer teilweise sphärischen Beilagscheibe;
  • 9 ist eine aufgerissene Seitenquerschnittsansicht der Verbinderanordnung, die gezeigt ist mit einem Befestigungselement, das das Formstück mit einem zweiten Element verbindet;
  • 10 ist eine Vorderansicht eines Formstücks einer zweiten Ausgestaltung einer Verbinderanordnung gemäß vorliegender Erfindung, die mit einem zweiten Befestigungsteil, das winklig nach unten weisend angestellt ist, gezeigt ist;
  • 11 ist eine Draufsicht auf das Formstück der Verbinderanordnung gemäß der zweiten Ausgestaltung, die mit dem zweiten Befestigungsteil, der winklig nach unten angestellt ist, gezeigt ist;
  • 12 ist eine andere Vorderansicht der Verbinderanordnung der zweiten Ausgestaltung, die mit einem ersten Befestigungsteil, der winklig in Richtung der Rückseite angestellt ist, und mit einer Beilagscheibe gezeigt ist;
  • 13 ist eine weitere Draufsicht auf die Verbinderanordnung der zweiten Ausgestaltung, die mit dem ersten Befestigungsteil, der winklig in Richtung der Rückseite angestellt ist, und mit der Beilagscheibe gezeigt ist;
  • 14 ist eine aufgerissene vergrößerte perspektivische Ansicht der Verbinderanordnung der zweiten Ausgestaltung, die die Beilagscheibe auf dem zweiten Befestigungsteil zeigt; und
  • 15 ist eine Ansicht durch den Schnitt 15-15 von 12.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Eine bestimmte Terminologie ist in der folgenden Beschreibung der Bequemlichkeit halber verwendet und ist nicht limitierend. Die Begriffe „innere”, „nach innen” und „äußere”, „nach außen” betreffen Richtungen hin zu und weg von einer bezeichneten Mittellinie oder einer geometrischen Mitte eines Elements, das beschrieben wird, wobei die bestimmte Bedeutung direkt aus dem Kontext der Beschreibung klar wird. Weiterhin sind die Begriffe „verbunden” und „gekoppelt” jeweils dazu gedacht, direkte Verbindungen zwischen zwei Elementen ohne ein anderes dazwischen angeordnetes Element und indirekte Verbindungen zwischen Elementen, bei denen ein oder mehr andere Elemente dazwischen angeordnet sind, zu umfassen. Die Terminologie umfasst die Begriffe, die oben speziell genannt sind, Ableitungen davon und Begriffe ähnlicher Bedeutung.
  • Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen im Detail, bei denen ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um durchweg ähnliche Elemente zu kennzeichnen, wird in den 1 bis 15 eine Verbinderanordnung 10 gezeigt, um zumindest ein erstes und ein zweites Element 1 und 2, oder drei oder mehr Elemente (nur zwei sind dargestellt – 9) zu verbinden, wobei jedes Element 1, 2 eine Fläche 1a, 2a hat, die sich im Allgemeinen winklig hinsichtlich einer Fläche 2a, 1a des jeweils anderen Elements 2, 1 erstreckt. Die Verbinderanordnung 10 weist im Allgemeinen ein Formstück 12 auf, zumindest eine und vorzugsweise mehrere Beilagscheiben 14, und zumindest ein und vorzugsweise mehrere Befestigungselemente 16 (9), wobei jedes Befestigungselement das Formstück 12 mit einem der Elemente 1, 2 verbindet und eine Beilagscheibe 14 an dem Formstück 12 befestigt, wie im Detail weiter unten beschrieben wird. Das Formstück 12 ist vorzugsweise aus einem Kompositmaterial ausgebildet, das in ein Harz eingebettete Fasern aufweist, ist im Allgemeinen L-förmig und weist einen ersten und einen zweiten Befestigungsteil 18, 20 auf, und einen Verbindungsstückteil 22, der die zwei Befestigungsteile 18, 20 verbindet. In bestimmten Ausführungsbeispielen weist das Formstück 10 weiterhin einen dritten Befestigungsteil 24 auf, der mit dem ersten Befestigungsteil 18 durch eine weitere Verbindung 26, wie unten beschrieben wird, verbunden ist, und kann sogar einen vierten Befestigungsteil (nicht gezeigt) aufweisen.
  • Vorzugsweise hat der erste Befestigungsteil 18 im Allgemeinen eine ebene innere und äußere Fläche 28, 30, einander gegenüberliegende Seitenkanten 18a, 18b und zumindest eine, vorzugsweise mehrere Befestigungslöcher 32 für eine Verbindung mit dem ersten Element 1, die sich zwischen der inneren und äußeren Fläche erstrecken, wobei jedes Befestigungsloch 32 eine Mittelachse 33 hat. Der zweite Befestigungsteil 20 erstreckt sich im Allgemeinen winklig hinsichtlich des ersten Befestigungsteils 18 und hat im Allgemeinen eine ebene innere und äußere Fläche 34, 36, einander gegenüberliegende Seitenkanten 20a, 20b, und zumindest eine Befestigungsloch 38 für eine Verbindung mit dem zweiten Element, das sich zwischen der inneren und äußeren Fläche 34, 36 erstreckt. Genauer gesagt ist der zweite Befestigungsteil 20 hinsichtlich des ersten Befestigungsteils 18 derart angeordnet, dass ein Winkel θ (4 und 5) zwischen den inneren Flächen 28, 34 der Befestigungsteile definiert ist, der entweder ungefähr 90° ist, um so einen rechten Winkel auszubilden, wie in den 1 bis 9 gezeigt ist, oder ein stumpfer Winkel ist, wie in den 10 bis 14 (Winkel nicht eingezeichnet) ist, oder sogar ein spitzer Winkel (nicht gezeigt) ist. In bestimmten Ausführungsformen wie beispielsweise in den 1 bis 9 ist der Flächenbereich des ersten Befestigungsteils 18 im Allgemeinen größer als der Flächenbereich des zweiten Befestigungsteils 20 und des Verbindungsstückteils 22. Dennoch kann der erste Befestigungsteil 18 mit einem kleinere Flächenbereich ausgebildet sein als der des zweiten Befestigungsteils 20 und/oder der Flächenbereich des Verbindungsbereichs 22 kann größer sein als ein Flächenbereich von einem oder beiden Befestigungsteilen 18, 20, wie in den 10 bis 14 dargestellt. Weiterhin hat jedes Befestigungsloch 38 des zweiten Teils eine Mittelachse 39 und jede zweite Achse 39 ist im Allgemeinen senkrecht zu der Achse 33 von jedem Befestigungsloch 32 des ersten Teils.
  • Weiterhin ist der Verbindungsstückteil 22 dazu ausgelegt, integral den ersten und den zweiten Befestigungsteil 18, 20 zu verbinden, und hat zumindest eine und vorzugsweise mehrere Lastabschnitte 40 zum Transferieren einer Kraft von der (den) Beilagscheibe(n) 14 auf das Formstück 12. In der ersten Ausgestaltung, die in den 1 bis 9 gezeigt ist, ist jeder Lastabschnitt 40 des Verbindungsstücks zwischen einem konkaven Flächenabschnitt 42, der sich zwischen den inneren Flächen 28 bis 34 des ersten bzw. des zweiten Befestigungsteils 18, 20 erstreckt, und einem konvexen Flächenabschnitt 44, der sich zwischen den äußeren Flächen 30, 36 des ersten bzw. des zweiten Befestigungsteils 18, 20, erstreckt, definiert. Insbesondere Bezug nehmend auf die 6 und 7 hat der konkave Flächenabschnitt 42 des Lastabschnitts einen ersten Krümmungsradius R1 und ist im Allgemeinen um die Mittelachse 39 des Befestigungslochs von einem der Befestigungslöcher 38 des zweiten Teils angeordnet, um so einen zweiten Radius R2 zu definieren. Jeder Lastabschnitt 40 des Verbindungsstücks erstreckt sich teilweise umfänglich um die daneben liegende Befestigungslochachse 39, vorzugsweise über einen Winkel α von zumindest einhundertzwanzig Grad (120°) um die Achse 39, wie in der 6 angezeigt, und endet an einander gegenüberliegenden umfänglichen Enden 40a, 40b.
  • In einer zweiten Ausgestaltung, die in den 10 bis 15 dargestellt, ist ein Lastabschnitt 41 des Verbindungsstückteils 22 zwischen einem konkaven Flächenabschnitt 43, der sich zwischen der inneren Fläche 34 des zweiten Befestigungsteils 40 und einer inneren Fläche 21 des Verbindungsstückteil 22 erstreckt, und einem konvexen Flächenabschnitt 45, der sich zwischen der äußeren Fläche 36 des zweiten Befestigungsteils 20 und einer äußeren Fläche 23 des Befestigungsteils 22 erstreckt, definiert. Der konkave Flächenabschnitt 43 des Lastabschnitts hat einen Krümmungsradius R1 (15) und der Lastabschnitt 41 ist derart angeordnet, dass er von zumindest einem Befestigungsloch 38 des zweiten Teils beabstandet ist, und sich im Allgemeinen linear (im Gegensatz zu umfänglich wie bei dem Lastabschnitt 40) neben dem zumindest einen Befestigungsloch 38 erstreckt. Weiterhin kann der Lastabschnitt 41 eine Fläche für „ein Belasten” des Formstücks 12 durch eine einzelne polygonale Beilagscheibe 43, wie unten beschrieben wird, oder zwei oder mehr polygonale Beilagscheiben 53 bereitstellen.
  • Weiterhin hat die Beilagscheibe 14 jeweils eine einander gegenüberliegende erste und zweite im Allgemeinen ebene Fläche 50, 52, ein Mittelloch 54, das sich zwischen den Flächen 50, 52 erstreckt und eine äußere Umfangsfläche 55 mit zumindest einem teilweise sphärischen äußeren Umfangsflächenabschnitt 56, der am besten gezeigt ist in den 8 und 15. Jede Beilagscheibe 14 ist auf der inneren Fläche 34 des zweiten Befestigungsteils 20 angeordnet, so dass sie im Allgemeinen um die Mittelachse 39 von einem der Befestigungslöcher des zweiten Teils zentriert ist, wodurch das Beilagscheibenloch 54 und das Befestigungsloch 38 axial aufeinander ausgerichtet sind. Weiterhin hat der sphärische Umfangsflächenabschnitt 56 der Beilagscheibe einen Radius RW (8 und 15), der im Allgemeinen gleich ist zu dem ersten Krümmungsradius R1 von jedem konkaven Flächenabschnitt 42 oder 43 des Verbindungsstückteils.
  • In bestimmten Ausgestaltungen, wie sie in den 1 bis 9 dargestellt sind, hat die Beilagscheibe 14 einen im Allgemeinen kreisförmigen Körper 51, wobei sich die zumindest teilweise sphärische Außenfläche 56 vorzugsweise vollständig umfänglich um den Körper 51 herum erstreckt. Der kreisförmige Beilagscheibenkörper 51 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser DW von ungefähr zweimal dem zweiten Radius R2, des konkaven Flächenabschnitts 52 des Verbindungsstücks. In anderen Ausgestaltungen, wie sie in den 12 bis 15 gezeigt sind, hat die Beilagscheibe 14 einen im Allgemeinen polygonalen Körper 53, der vorzugsweise im Allgemeinen quadratisch oder rechteckig ist, aber auch dreieckig, sechseckig etc. sein kann, wobei zumindest eine Seite 57 ein teilweise sphärisches Profil hat, das sich linear entlang des gesamten Rands 57 erstreckt, wie am besten in der 15 zu sehen ist. Im Fall einer polygonalen Beilagscheibe 14 ist der Beilagscheibenkörper 53 derart bemaßt, dass die Seite 57 mit der teilweise sphärischen Fläche/Profil 56 gegen den konkaven Flächenabschnitt 53 des Lastabschnitts angeordnet, wenn die Beilagscheibe auf dem zweiten Befestigungsteils 20 des Formstücks angebracht ist.
  • Bei beiden Beilagscheibenkörpern 51, 53 ist die Beilagscheibe 14 dazu ausgelegt, eng gegen den daneben liegenden Lastabschnitt 40 des Verbindungsstücks eingepasst zu sein, wenn sie an dem zweiten Befestigungsteil 20 angeordnet ist, so dass die Beilagscheibe 14 eine Kraft FW im Allgemeinen gegen den Lastabschnitt 40 des Verbindungsstückteils ausübt, wenn die Beilagscheibe 14 an dem zweiten Befestigungsteil 20 befestigt ist. Insbesondere wenn ein Befestigungselement 16 durch die Beilagscheibe 14 und das Befestigungsloch 38 des zweiten Teils geführt ist und mit einem zweiten Element 2 in Eingriff geht, klemmt das Befestigungselement 16 die Beilagscheibe 14 gegen die innere Fläche 34 des zweiten Befestigungsteils, wie in 9 dargestellt. Das Festklemmen der Beilagscheibe 14 verursacht, dass ein Teil der sphärischen äußeren Fläche 56 der Beilagscheibe gegen den daneben liegenden Lastabschnitt 40 des Verbindungsstücks gedrückt oder gepresst wird, um so das lokale Material des Formstück 12 zusammenzudrücken. Insbesondere wird, wenn eine Zugkraft FT auf den ersten Befestigungsteil 18 des Formstück wirkt, wie in 9 gezeigt, die Kraft FW vergrößert in Reaktion darauf, dass der Lastabschnitt 40 des Verbindungsstücks gegen die äußere Fläche 56 der Beilagscheibe drückt. Die Beilagscheibenkraft FW drückt das Harzmaterial in dem Lastabschnitts 40 zusammen, was insbesondere wichtig ist für die Verlängerung der Lebensdauer eines Formstücks, das aus einem Kompositmaterial hergestellt ist, da solche Materialien üblicherweise viel stärker hinsichtlich einer Kompression sind als im Gegensatz zu einem Zug.
  • Bezugnehmend nun auf die 1 bis 4 weist der Verbindungsstückteil 22 des Formstücks weiterhin zumindest zwei gekrümmte Übergangsabschnitte 60, die zumindest einen der umfänglichen Enden 40a, 40b des Lastabschnitts des Verbindungsstücks mit dem ersten Befestigungsteil 18 verbinden. Jeder Übergangsabschnitt 60 ist vorzugsweise zwischen einem im Allgemeinen konvexen Flächenabschnitt 62, der sich zwischen den inneren Flächen 28, 34 des ersten bzw. des zweiten Befestigungsteils 18, 20 erstreckt, und einem im Allgemeinen konkaven Flächenabschnitt 64 (4), der sich zwischen den äußeren Flächen 30, 36 des ersten und des zweiten Befestigungsteils 18, 20 erstreckt, definiert. Vorzugsweise „gehen” die Enden von jeder konvexen Fläche 62 in die zwei inneren Flächen 28, 34 mittels separater konkaver Flächenabschnitte 63 „über”, und die Enden von jeder konvexen Fläche 64 gehen in die zwei äußeren Flächen 30, 36 mittels separater konvexer Flächenabschnitte 64 über, wie in den 1, 2 und 4 dargestellt. Wenn der zweite Befestigungsteil 20 zumindest zwei Befestigungslöcher 38 hat, hat der Verbindungsstückteil 22 weiterhin mindestens zwei Lastabschnitte 40, die sich jeweils teilweise um die Mittelachse 39 jedes separaten der Befestigungslöcher 38 erstrecken, und hat zumindest drei Übergangsabschnitte 60. In diesem Fall ist jeder Übergangsabschnitt 60 an separaten umfänglichen Enden 40a, 40b von zumindest zwei Lastabschnitten 40 angeordnet, und ein Übergangsabschnitt 60 ist zwischen den zumindest zwei Befestigungslöchern 38 angeordnet und verbindet die umfänglichen Enden 40a, 40b der zwei Lastabschnitte 40 mit dem ersten Befestigungsteil 18.
  • Immer noch mit Bezugnahme auf die 1 bis 4 umfasst bestimmten Ausgestaltungen, wie oben erwähnt, das Formstück 12 weiterhin einen dritten Befestigungsteil 24, der sich im Allgemeinen senkrecht zu sowohl dem ersten als auch dem zweiten Befestigungsteil 18, 20 und entlang einer Seitenkante 18a des ersten Befestigungsteils 18 erstreckt. Der dritte Befestigungsteil 24 hat im Allgemeinen eine ebene innere und äußere Fläche 70, 72 und zumindest ein Befestigungsloch 74 für eine Verbindung mit einem dritten Element (nicht gezeigt), das sich zwischen den Flächen 70, 72 erstreckt, wobei das Loch 74 eine Mittelachse 75 hat. Weiterhin umfasst das Formstück 12 auch einen anderen oder zweiten Verbindungsstückteil 26, der integral den dritten Befestigungsteil 24 mit dem ersten Befestigungsteil 20 verbindet, wobei der dritte Teil 24 ein Ende 24a hat, das integral mit einem Ende 20a des zweiten Befestigungsteils 20 ausgebildet ist. Der zweite Verbindungsstückteil 26 hat einen Lastabschnitt 76, der zwischen einem konkaven Flächenabschnitt 77, der sich zwischen den inneren Flächen 28, 70 des ersten bzw. des dritten Befestigungsteils 18, 20 erstreckt, und einem konvexen Flächenabschnitt 78, der sich zwischen den äußeren Flächen 30, 72 des ersten und des dritten Befestigungsteils 28, 24 erstreckt, definiert ist. Der konkave Flächenabschnitt 77 des Verbindungsstücks hat einen dritten Krümmungsradius R3 (3), der vorzugsweise gleich ist zu dem Radius R1 des ersten Lastabschnitt 40 des Verbindungsstücks, und im Allgemeinen um die Mittelachse 75 des Befestigungslochs 74 des dritten Teils zentriert ist, um so einen vierten Radius R4 (4) zu definieren, der vorzugsweise gleich ist zu R2.
  • Bei der oberen Struktur ist eine Beilagscheibe 80, die vorzugsweise im Wesentlichen gleich ausgeformt und bemaßt ist wie die Beilagscheibe 14, an der inneren Fläche 70 des dritten Befestigungsteils angeordnet, um so im Allgemeinen um die Mittelachse 75 des Befestigungslochs 74 des dritten Teils zentriert zu sein. Genauso wie die Beilagscheibe 14 hat die Beilagscheibe(n) 80 jeweils einander gegenüberliegende erste und zweite im Allgemeinen ebene Flächen 81, 82 und eine teilweise sphärische äußere Umfangsfläche 84, wie am besten in 2 gezeigt ist. Die sphärische Umfangsfläche 84 hat einen Radius RW2, der ungefähr gleich ist zum dritten Radius R3 der konkaven Fläche 77 des Verbindungsstückteils und die Beilagscheibe 80 hat einen Außendurchmesser DW2 von ungefähr zweimal dem vierten Radius R4 des konkaven Flächenabschnitts 77 des Verbindungsstücks. Somit übt jede Beilagscheibe 80 eine Kraft (nicht angezeigt) im Allgemeinen gegen den Lastabschnitt 76 des Verbindungsstückteils aus, wenn die Beilagscheibe 80 an dem dritten Befestigungsteil 24 befestigt ist, in der gleichen Weise wie die Beilagscheibe(n) 14 eine Kraft FW auf den Lastabschnitt 40 des ersten Verbindungsstückteils 22 ausübt, wie oben im Detail diskutiert ist. Weiterhin sind die umfänglichen Enden 76a, 76b von jedem Lastabschnitt 76 des Verbindungsstücks vorzugsweise mit dem ersten Befestigungsteil 18 über Übergangsabschnitte 86 des zweiten Verbindungsstückteils 26 verbunden, die vorzugsweise wie die Übergangsabschnitte 60 des ersten Verbindungsstückteils 22 ausgebildet sind, wie im Detail oben beschrieben wurde.
  • Vorzugsweise sind, wie oben diskutiert, der zweite Verbindungsstückteil 26 und die Beilagscheiben 80 im Wesentlichen identisch bemaßt wie der erste Verbindungsstückteil 22 und die Beilagscheiben 14, so dass die Beilagscheiben 14 und 80 mit entweder dem zweiten oder dritten Befestigungsteil 20, 24 verwendet werden können. Dennoch kann das Formstück 14 für bestimmte Anwendungen derart ausgestaltet sein, dass der Verbindungsstückteil 26 und die Beilagscheiben 80 dimensional größer oder kleiner als die entsprechenden Dimensionen des ersten Verbindungsstückteils 24 und der Beilagscheiben 14 ausgeformt sind.
  • Weiterhin, auch wenn nicht dargestellt, kann das Formstück 12 mit einem vierten Befestigungsteil ausgebildet sein, der integral mit der Seitenkante 18b des ersten Befestigungsteils 18 ausgeformt ist.
  • Wie von den Fachleuten gewertschätzt wird, können Änderungen an den Ausführungsbeispielen, wie oben beschrieben, gemacht werden, ohne von deren breiten erfindungsgemäßen Konzept abzuweichen. Es ist deshalb zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist, sondern dazu gedacht ist, Modifikationen innerhalb der Idee und des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung, wie im Allgemeinen in den anhängigen Ansprüchen definiert, zu umfassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2379313 B1 [0001]

Claims (11)

  1. Verbinderanordnung (10) zum Verbinden von zumindest einem ersten (1) und einem zweiten (2) Element, wobei jedes Element (1, 2) eine Fläche (1a, 2a) hat, die sich im Allgemeinen senkrecht zu einer Fläche (2a, 1a) des anderen Elements (2, 1) erstreckt, wobei die Verbinderanordnung (10) aufweist: – ein im Allgemeinen L-förmiges Formstück (12) mit einem ersten Befestigungsteil (18) mit einer im Allgemeinen ebenen inneren (28) und äußeren (30) Fläche und zumindest einem Befestigungsloch (32) für eine Verbindung mit dem ersten Element (1), das sich zwischen der inneren (28) und der äußeren (30) Fläche erstreckt, einem zweiten Befestigungsteil (20), der sich im Allgemeinen winklig hinsichtlich des ersten Befestigungsteils (18) erstreckt und eine innere (34) und eine äußere (36) ebene Fläche und zumindest ein Befestigungsloch (38) für eine Verbindung mit dem zweiten Element (2), das sich zwischen der inneren (34) und der äußeren (36) Fläche erstreckt, aufweist, wobei das Befestigungsloch (38) des zweiten Teils eine Mittelachse (39) hat, und einem Verbindungsstückteil (22), der integral den ersten (18) und den zweiten (20) Befestigungsteil verbindet; und – zumindest eine Beilagscheibe (80), die an der inneren Fläche (34) des zweiten Befestigungsteils derart angeordnet ist, dass sie im Allgemeinen um die Mittelachse (39) des Befestigungslochs (38) des zweiten Teils zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Verbindungsstückteil (22) einen Lastabschnitt (40) hat, der zwischen einem konkaven Flächenabschnitt (42), der sich zwischen den inneren Flächen (28, 34) des ersten und des zweiten Befestigungsteils erstreckt, und einem konvexen Flächenabschnitt (44), der sich zwischen den äußeren Flächen (30, 36) des ersten (18) und des zweiten (20) Befestigungsteils erstreckt, definiert ist, wobei der konkave Flächenabschnitt (42) des Verbindungsstücks einen ersten Krümmungsradius (R1) hat, und im Allgemeinen um eine Mittelachse (39) des Befestigungslochs (38) des zweiten Teils zentriert ist, um so einen zweiten Radius (R2) zu definieren, und dadurch, dass – die Beilagscheibe (14) einander gegenüberliegende erste (50) und zweite (52) im Allgemeinen ebene Flächen und eine teilweise sphärische äußere Umfangsfläche (56) aufweist, wobei die sphärische Umfangsfläche (56) einen Radius (RW) hat, der ungefähr gleich ist zu dem ersten Radius (R1) der konkaven Fläche (42) des Verbindungsstückteils, und die Beilagscheibe (14) einen Außendurchmesser (DW) von ungefähr zweimal dem zweiten Radius (R2) des konkaven Flächenabschnitts (42) des Verbindungsstücks hat, so dass die Beilagscheibe (14) eine Kraft (FW) im Allgemeinen gegen den Lastabschnitt (40) des Verbindungsstückteils ausübt, wenn die Beilagscheibe an dem zweiten Befestigungsteil (20) befestigt ist.
  2. Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (12) aus einem Kompositmaterial ausgebildet ist, das Fasern, die in ein Harz eingebettet sind aufweist, und die Beilagscheibe (14) eine Kraft (FW) gegen den Lastabschnitt (40) des Verbindungsstückteils ausübt, um das Harz in dem Lastabschnitt (40) zu komprimieren, wenn eine Zugkraft (FT) oder ein Drehmoment auf den ersten Befestigungsteil (18) des Formstück ausgeübt wird.
  3. Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave Flächenabschnitt (42) des Lastabschnitt des Verbindungsstücks sich zumindest teilweise umfänglich um die Mittelachse (39) des zumindest einen Befestigungslochs (38) des zweiten Teils erstreckt und um dieses im Allgemeinen zentriert ist, um so einen zweiten Radius (R2) zu definieren, und die Beilagscheibe (14) im Allgemeinen kreisförmig ist, wobei die gesamte äußere Umfangsfläche (56) teilweise sphärisch ist und die einen Außendurchmesser (DW) von ungefähr zweimal dem Radius (R2) des konkaven Abschnitts (42) des Lastabschnitt des Verbindungsstücks aufweist; und dadurch, dass der konkave Flächenabschnitt (43) des Lastabschnitts des Verbindungsstückteils von dem zumindest einen Befestigungsloch des zweiten Teils beabstandet ist und sich linear daneben erstreckt, und die Beilagscheibe (53) im Allgemeinen polygonal ist, zumindest eine Seite mit einem teilweise sphärischen Profil (56) hat und derart bemaßt ist, dass die zumindest eine Seite (57) mit einem teilweise sphärischen Profil (56) gegen den konkaven Flächenabschnitt (53) des Lastabschnitts angeordnet ist, wenn die Beilagscheibe (53) an dem zweiten Befestigungsteil (20) befestigt ist.
  4. Verbinderanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Beilagscheibe (14) ein Mittelloch (54) hat, das auf das Befestigungsloch (38) des zweiten Teils ausgerichtet ist, und die Anordnung (10) weiterhin zumindest ein Befestigungselement (16) aufweist, das sich durch die ausgerichtete Beilagscheibe (14) und die Befestigungslöcher (38) erstreckt, und mit einem der Elemente (1, 2) derart verbindbar ist, dass die Beilagscheibe (14) gegen die innere Fläche (34) des zweiten Befestigungsteils geklemmt ist.
  5. Verbinderanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastabschnitt (40) des Verbindungsstücks gegenüberliegende umfängliche Enden (40a, 40b) hat, die von dem ersten Befestigungsteil (18) beabstandet sind, und der Verbindungsstückteil (22) weiterhin zumindest zwei gekrümmte Übergangsabschnitte (60) aufweist, die jeweils die umfänglichen Enden (40a, 40b) der Lastabschnitte mit dem ersten Befestigungsteil (18) verbinden, und die zwischen einem im Allgemeinen konvexen Flächenabschnitt (44), der sich zwischen den inneren Flächen (28, 34) des ersten (18) und des zweiten (20) Befestigungsteils erstreckt, und einem im Allgemeinen konkaven Flächenabschnitt (42), der sich zwischen den äußeren Flächen (30, 36) des ersten (18) und des zweiten (20) Befestigungsteils erstreckt, definiert ist.
  6. Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsteil (20) zumindest zwei Befestigungslöcher (38) hat, und der Verbindungsstückteil (22) zumindest zwei Lastabschnitte (40), die sich jeweils teilweise um die Mittelachse (39) von einem einzelnen von den Befestigungslöchern (38) erstrecken, und zumindest drei Übergangsabschnitte (60) hat, die jeweils an separaten umfänglichen Enden (40a, 40b) der zumindest zwei Lastabschnitte (40) angeordnet sind, und ein Übergangsabschnitt (60) zwischen zumindest zwei Befestigungslöchern (38) angeordnet ist, und die umfänglichen Enden (40a, 40b) der zwei Lastabschnitte (40) mit dem ersten Befestigungsteil (18) verbindet.
  7. Verbinderanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastabschnitt (40) des Verbindungsstücks sich zumindest 90° um die Mittelachse (39) des zweiten Befestigungslochs erstreckt.
  8. Verbinderanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (12) weiterhin einen dritten Befestigungsteil (24) aufweist, der sich im Allgemeinen senkrecht zu sowohl dem ersten (18) als auch dem zweiten (20) Befestigungsteil erstreckt und zumindest ein Befestigungsloch (74) für eine Verbindung mit einem dritten Element (24) hat.
  9. Verbinderanordnung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (12) weiterhin einen anderen Verbindungsstückteil (26) aufweist, um integral den dritten Befestigungsteil (24) mit dem ersten Befestigungsteil (18) zu verbinden, wobei der andere Verbindungsstückteil (26) einen Lastabschnitt (76) hat, der zumindest teilweise von einem konkaven Flächenabschnitt (77) definiert ist, der sich zwischen den Innenflächen (28, 70) des ersten (18) und des dritten (24) Befestigungsteils erstreckt, wobei der konkave Abschnitt (77) des Verbindungsstücks einen dritten Krümmungsradius (R3) hat und im Allgemeinen um die Mittelachse (39) des Befestigungslochs (38) des zweiten Teils zentriert ist, um so einen vierten Radius (R4) zu definieren; und dadurch, dass zumindest eine im Allgemeinen kreisförmige Beilagscheibe (80) an der inneren Fläche (70) des dritten Befestigungsteils angeordnet ist, so dass sie um die Mittelachse (75) des Befestigungslochs (74) des dritten Teils zentriert ist, wobei die Beilagscheibe (80) einander gegenüberliegende erste (81) und zweite (82) im Allgemeinen ebene Flächen und eine teilweise sphärische äußere Umfangsfläche (34) hat, wobei die sphärische Umfangsfläche (34) einen Radius (RW2) hat, der ungefähr gleich ist zu dem dritten Radius (R3) der konkaven Fläche (77) des Verbindungsstückteils, und die Beilagscheibe (80) einen Außendurchmesser (DW2) von ungefähr zweimal dem vierten Radius (R4) des konkaven Flächenabschnitts (77) des Verbindungsstücks hat, so dass die Beilagscheibe (80) eine Kraft (FW) im Allgemeinen gegen den Lastabschnitt (76) des Verbindungsstückteils ausübt, wenn die Beilagscheibe (80) an dem dritten Befestigungsteil (24) befestigt ist.
  10. Verbinderanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Befestigungsloch (32) des ersten Befestigungsteils (18) eine Mittelachse (33) hat, wobei die Mittelachse (33) des Befestigungslochs (32) des ersten Abschnitts sich im Allgemeinen senkrecht zu der Mittelachse (39) des Befestigungslochs (38) des zweiten Teils erstreckt.
  11. Verbinderanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Befestigungsteil (18) mehrere Befestigungslöcher (32) hat und der zweite Befestigungsteil (20) mehrere Befestigungslöcher (38) hat.
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